直流換相失敗對交流側(cè)保護(hù)的影響分析與對策研究.pdf

1、隨著大量高壓直流輸電工程的建成，交直流混聯(lián)系統(tǒng)在我國已經(jīng)逐步形成。交直流混聯(lián)系統(tǒng)對繼電保護(hù)的可靠性、靈敏性、選擇性和快速性提出了很大的挑戰(zhàn)。為此論文主要針對直流換相失敗對交流側(cè)繼電保護(hù)的影響分析及對策研究展開工作。論文主要內(nèi)容和成果如下:
　　(1)提出將幅值差動保護(hù)判據(jù)應(yīng)用到交直流混聯(lián)系統(tǒng)中的思想，并且提出了一種基于相關(guān)系數(shù)的變壓器差動保護(hù)綜合制動方案。線路內(nèi)部故障時，換相失敗可能會導(dǎo)致傳統(tǒng)電流差動保護(hù)拒動，但此時線路兩側(cè)電流幅

2、值差異較大，幅值差動保護(hù)能正確動作;揭示了傳統(tǒng)的二次諧波制動在換相失敗期間換流變內(nèi)部故障時可能將差動保護(hù)閉鎖的機(jī)理，進(jìn)而利用換流變兩側(cè)電流基波幅值的相關(guān)系數(shù)構(gòu)成了新的綜合制動邏輯。新的綜合制動邏輯能正確識別換流變壓器區(qū)內(nèi)、外故障，做到準(zhǔn)確制動和開放差動保護(hù)。仿真實(shí)驗結(jié)果驗證了新方案的有效性。
　　(2)提出一種考慮零序電流特征的交直流混聯(lián)系統(tǒng)分析模型。在傳統(tǒng)等值模型基礎(chǔ)上，深入研究換相失敗對交流系統(tǒng)零序電流的影響，進(jìn)而提出了一種考

3、慮零序電流分布規(guī)律的等值分析模型。新的等值模型為分析帶零序補(bǔ)償?shù)慕泳€方式下?lián)Q相失敗對距離保護(hù)的影響奠定了基礎(chǔ)。
　　(3)提出一種利用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)檢測換相失敗的方法。在深入分析逆變側(cè)直流電流在換相失敗期間的暫態(tài)特性基礎(chǔ)上，通過定義的形態(tài)學(xué)梯度檢測逆變側(cè)直流電流的梯度值，當(dāng)檢測到形態(tài)梯度大于某一門檻值時即認(rèn)為交流側(cè)故障引發(fā)了換相失敗，并且新的檢測方法同時兼顧預(yù)測和實(shí)測功能。
　　(4)提出一種“三次”換相失敗直流閉鎖方案。詳細(xì)分

4、析了重合閘于瞬時性和永久性故障時對換相失敗的影響，進(jìn)而通過與重合閘時序相配合，提出了一種新的直流閉鎖方案。新的閉鎖方案需要計及“三次”直流換相失敗，能最大程度保證換相失敗的自行恢復(fù)，同時也能在持續(xù)性換相失敗時實(shí)現(xiàn)直流閉鎖的目的。
　　(5)提出將零序方向元件和R-L算法應(yīng)用到距離保護(hù)中。揭示了距離保護(hù)在換相失敗期間保護(hù)出口附近故障時可能拒動的機(jī)理，并提出了基于零序方向元件、二次諧波幅值等解決方案;提出相比于傅式算法，R-L算法受非